采用Maxim MAX17201实现单节电池组电池电量计设计

Maxim Integrated Products的MAX17201现在可以更轻松，更安全地在便携式设备中实现单节电池组电池电量计。 MAX17201是一款超低功耗（消耗9μA静态电流，工作模式仅为18μA），单节独立式电量计IC，可实现Maxim ModelGauge™m5算法，无需主机交互配置。这一特性使MAX17201成为单节电池组电量计的绝佳选择。

图1：Maxim的ModelGauge™m5安全独立电源电量计不需要电池定制。

MAX17201操作概述

由于电池电压随温度和负载而变化，因此电量计可能很难，而库仑计数需要精密补偿以消除偏移累积误差。 MAX17201提供精确的电流，电压和温度测量。使用内部温度测量来测量电池组的温度，并且通过辅助输入上的比率测量来支持最多两个外部热敏电阻。先进的ModelGauge m5算法将这些原始测量值转换为准确的充电状态（SOC），绝对容量（mAh），空载时间和充满时间（充电时）;所有这些都改善了主机设备的用户体验，同时实现了最大的运行时间。此外，MAX17201还提供电压，温度，电流和SOC的可编程报警功能。 2线I 2 C接口提供对此数据和控制寄存器的访问。

此外，ModelGauge m5算法可自动补偿电池老化，温度和放电速率，以及在各种工作条件下提供精确的mAh mAh或百分比。该算法将库仑计的短期精度和线性与基于电压的电量计的长期稳定性相结合，并结合温度补偿，以提供高精度的电量计数据。此外，该算法不会遭受通常在库仑计数器算法中发生的突然校正，因为微小的连续校正会随着时间的推移而分布。

精确的寿命终止计算

电池包装通常需要每隔几年更换一次 - 当电池老化时，它们的特性会随着时间而变化，不再提供足够的运行时间。随着电池老化，电池接近空，电量计误差总是收敛到0％。当电池接近这个关键区域时，ModelGauge m5算法会调用一种特殊的纠错机制来消除任何错误。该算法检测电池容量的最小变化，以更准确地预测电池在容量快速降级之前将持续多长时间。 MAX17201可准确估算出空载时间和完整时间，Cycle +™年龄预测，以及报告电池寿命的三种方法：容量减少，电池电阻增加和循环里程表。该年龄预测使系统设计人员能够调整充电器参数以延长电池寿命，或计划及时更换电池。

设计优势

为了简化设计过程，ModelGauge m5 EZ配置消除了大量电池类型的时间和资源消耗特性和校准过程。无需重置设备以正确跟踪电池使用情况，因为它可以在没有电池进入完全，空闲或放松状态的情况下获知容量。这使得MAX17201的项目更快地进入市场。

设计人员可以通过MAX17201 ModelGauge™系列电源管理，电量计评估板（图2）了解更多有关IC如何工作以及是否适合其应用的信息。 MAX17201G评估板是完全安装并经过测试的表面贴装PCB，用于评估独立的ModelGauge m5封装侧电量计IC，适用于手持式和便携式设备中的锂离子电池。评估板包括Maxim DS91230 + USB接口，IC评估板和RJ-11连接电缆。基于Windows®的图形用户界面（GUI）软件（需要Windows 7或更高版本的操作系统）可与评估套件一起使用，可从Maxim网站下载。

图2：Maxim的MAX17201 ModelGauge系列电源管理，电量计评估板

高级安全性

MAX17201的另一个附加功能是增强安全性，防止创建假冒产品。为防止电池组克隆，IC将SHA-256身份验证与160位密钥集成在一起。每个IC还包含一个64位唯一标识号（ROM ID）。因此，如果电池组安全性是应用所需的，那么该设备可以很好地满足要求。

应用

MAX17201非常适用于任何可充电电池供电的设备。可穿戴设备，无人机，平板电脑，智能手机，便携式游戏机，电子阅读器，数字静态和摄像机，掌上电脑和终端，便携式医疗设备，手持无线电和其他物联网应用。